Два или один!? Или что лучше: общий контур СЖО или два раздельный для охлаждения CPU и GPU?

В предыдущем материале было рассмотрено влияние потока жидкости в контуре на конечные температуры, подошла очередь изучить целесообразность установки двух раздельных контуров для охлаждения центрального и графического процессора, а также использование в одном контуре двух радиаторов, их влияние и зависимость от последовательности поступления хладагента на компоненты СЖО.

Тестовый стенд

Для тестирования на открытом стенде была собрана следующая конфигурация:

• Материнская плата: ASUS Crosshair IV Formula, BIOS 3029, Socket AM3
• Процессор: AMD FX-8350 (4000 @4500 МГц, 200 х 22.5 при 1.462 В)
• Система охлаждения ЦП: (СЖО)
• Термоинтерфейс: Arctic MX-2
• Видеокарта: Power Color Radeon R9 290X
• Оперативная память: Crucial Ballistix Elite (BLE2CP8G3D1869DE1TX0CEU) DDR-III DIMM 16 Гбайт, 2 x 8 (PC3-15000) CL9
• Накопитель SSD: Crucial M500 M.2 240 Гбайт (CT240M500SSD4) SATA 6 Гбит/с, MLC
• Блок питания: Zalman ZM1000-HP, 1000 Ватт
• Монитор: First F301GD S-IPS, 30", 2560 x 1600
• Контроллер управления воздушных и жидкостных СО: AquaComputer Aquaero LT USB
• Датчик потока: AquaComputer Flow sensor high flow G1/4 for aquaero, aquastream XT ultra and power adjust (53068)

Конфигурация системы жидкостного охлаждения видеокарты:

• EK-CoolStream RAD XTC (140) + два Thermalright X-Silent, 140 x 140 x 25 мм, 900 об/мин
• TFC X-changer Single Radiator 120 –White + Arctic Cooling Arctic F12 PWM
• Full Cover: EK-FC R9-290X (Original CSQ) – Nickel
• Backplate EK-FC R9-290X - Black
• Помпа с резервуаром: EK-DCP 2.2 X-RES (incl. Pump)

Конфигурация системы жидкостного охлаждения центрального процессора и материнской платы:

• Ватерблок MB: EK-FB ASUS Crosshair 4 Nickel Acetal
• Ватерблок: Phobya UC-2 Silver Nickel Plexi Edition
• TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black
• Coolgate Copper Radiator Dual 140/60mm thick/G1/4" Fillport 5x G1/4" Threads
• EK-CoolStream RAD XTC (140)
• Вентиляторы: три Floston Red Impeller 140 PML, 140 x 140 x 25 мм, 1200 об/мин
• Резервуар: EK-RES X3 250
• Помпа: EK-XTOP Revo D5 PWM - (incl. pump)
• Защита от перегиба: Koolance Tubing Spring Wrap, Black [For OD: 13 мм (3/8")]
• Краны: Koolance Ball Valve
• Быстроразъемные соединения: Alphacool HF quick release connector kit G1/4 inner thread - Black
• Используемая жидкость: дистиллированная вода
• Термоинтерфейс: Arctic MX-2.

Инструментарий

Применялось следующее программное обеспечение:

• HWinfo64 v.5.30-2880 (sensor-only)
• LinX 0.6.5
• Aquasuite 2016-4

Методика тестирования

Использовалась операционная система Windows 7 Ultimate 64-bit (Service Pack 1). Процессор был разогнан множителем 22,5 х 200 МГц, итоговая частота составила 4500 МГц. HT/NB 2200 МГц.



На скриншоте значение завышено из-за особенностей материнской платы, в BIOS’е которой функции, отвечающие за стабильность, находятся в авторежиме.
В BIOS (3029 за 10/09/2012) платы во вкладке «Extreme Tweaker» в настройках устанавливались следующие параметры:

• Ai Overclock – manual
• CPU Ratio – x23,5
• AMD Turbo CORE technology – Disable
• CPU Bus Frequency – 200
• PCIE Frequency – 100
• DRAM Frequency – 1333 МГц (Auto)
• CPU Offset Voltage – 1,462 [0.065625]

Все остальные настройки по - умолчанию (AUTO).

Драйвер видеокарты:

• Crimson Edition 16.7.3

Для прогрева центрального и графического процессора использовалась в качестве нагрузки игра Battlefield 4 в режиме Multiplayer. Выбирался сервер с картой "Взаперти", где кол-во игроков было не менее 25/25 и выше. После часового гейплея снимались показания температур со следующими настройками в игре:



Тестирование производилось на открытом тестовом стенде при окружающей температуре в помещении 29-30 градусов. СPU работал на тактовой частоте @4.5Ггц, GPU на 1030 МГц, GGDR5 1250 МГЦ эффективная (5000 МГц.). Температуры CPU, северного, южного мостов, материнской платы, GPU, VRM T1, VRM T2 и работа помпы снимались с помощью HWinfo64 v.5.30-2880 (sensor-only), до одной десятой. После каждого замера система 15 минут работала в простое для стабилизации температур.

В конфигурации использовался контроллер управления воздушных и жидкостных СО: AquaComputer Aquaero LT USB и к нему подключались следующие компоненты:

• Помпа: EK-XTOP Revo D5 PWM - (incl. pump) подключалась через molex напрямую к блоку питания 12 В линии. Конектор с контактами: Сигнал(тахометр) и PWM(ШИМ) подключался к разъему «Fan 4-pin».
• Датчик потока: AquaComputer Flow sensor high flow G1/4 for aquaero, aquastream XT ultra and power adjust (53068), подключался к разъему "Flow"
• Вентиляторы: Floston Red Impeller 140 PML, 140 x 140 x 25 мм, подключались в разъемы Fan 3-pin: «1», «2», «3»
• Термодатчик из комплекта, крепился на "гриль" вентилятора(Вдув).

Подключенные вентиляторы работали на следующих оборотах:

• 800 RPM
• 1000 RPM
• 1200 RPM

Два вентилятора Thermalright X-Silent, 140 x 140 x 25 мм подключались к мультиконтроллеру Zalman ZM-MFC3. С его помощью вентиляторы работали в следующих режимах:

• 530 RPM
• 700 RPM
• 900 RPM

Погрешность не превышала +/- 10-20 оборотов в минуту.



Результаты тестирования
Тестовая конфигурация №1
Контур №1: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм
Контур №2: EK-CoolStream RAD XTC + 2 х 140 x 140 x 25 мм






Тестовая конфигурация №2

Контур №1: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм
Контур №2: Coolgate Copper Radiator Dual + 2 х 140 x 140 x 25 мм






Тестовая конфигурация №3

Контур: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм + EK-CoolStream RAD XTC + 140 x 140 x 25 мм






Тестовая конфигурация №4

Контур: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм + Coolgate Copper Radiator Dual + 2 х 140 x 140 x 25 мм






Тестовая конфигурация №5

Контур: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм







Подведение итогов

Расшифровка сокращений в графиках:
2 контура = Р-3х, Р-1х:

Контур №1:

• Резервуар: EK-RES X3 250;
• Помпа: EK-XTOP Revo D5 PWM - (incl. pump);
• Радиатор: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм.

Хладагент поступает через помпу в ватерблок CPU, из него в ватерблок MB, и охлаждается в трехсекционном радиаторе. После поступает в резервуар.
Контур №2:

• Резервуар: XSPC Acrylic Dual 5.25" Reservoir for One Laing DDC;
• Помпа: Laing DDC-1T (12 В/10 Вт, 420 л/ч, Promodz Edition);
• Радиатор: EK-CoolStream RAD XTC + 2 х 140 x 140 x 25 мм.

Дистиллированная вода через помпу поступает в Fullcover: охлаждая подсистему питания памяти и GPU, затем транзисторы силовой цепи питания. После снятия тепла с блока полного покрытия поступает в односекционный радиатор, после в резервуар.
__ ___
2 контура = Р-3Х, Р-2х:

Контур №1:

• Резервуар: EK-RES X3 250;
• Помпа: EK-XTOP Revo D5 PWM - (incl. pump);

Радиатор: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм;
Хладагент поступает через помпу в ватерблок CPU, из него в ватерблок MB, и охлаждается в трехсекционном радиаторе. После поступает в резервуар.
Контур №2:

• Резервуар: XSPC Acrylic Dual 5.25" Reservoir for One Laing DDC;
• Помпа: Laing DDC-1T (12 В/10 Вт, 420 л/ч, Promodz Edition);
• Радиатор: Coolgate Copper Radiator Dual + 2 х 140 x 140 x 25 мм.

Дистиллированная вода через помпу поступает в Fullcover: охлаждая подсистему питания памяти и GPU, затем транзисторы силовой цепи питания. После снятия тепла с блока полного покрытия поступает в двухсекционный радиатор, после в резервуар.
__ ___
Контур = Р-3х+Р-1х:

• Резервуар: EK-RES X3 250;
• Помпа: EK-XTOP Revo D5 PWM - (incl. pump);
• Радиатор: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм + EK-CoolStream RAD XTC + 2 х 140 x 140 x 25 мм.
• Радиатор: EK-CoolStream RAD XTC + 2 х 140 x 140 x 25 мм.

Хладагент поступает через помпу в ватерблок CPU, из него в ватерблок MB, затем в односекционный радиатор, где охлаждается жидкость перед поступлением в Fullcover. После блока полного покрытия, жидкость охлаждается в трехсекционном радиаторе. После отвода тепла тремя вентиляторами, жидкость попадает в резервуар. Из резервуара на помпу.
__ ___
Контур = Р-3х+Р-2х:

• Резервуар: EK-RES X3 250;
• Помпа: EK-XTOP Revo D5 PWM - (incl. pump);
• Радиатор: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм + EK-CoolStream RAD XTC + 2 х 140 x 140 x 25 мм.
• Радиатор: Coolgate Copper Radiator Dual + 2 х 140 x 140 x 25 мм.

Хладагент поступает через помпу в ватерблок CPU, из него в ватерблок MB, затем в двухсекционный радиатор, где охлаждается жидкость с помощью двух вентиляторов, перед поступлением в Fullcover. После блока полного покрытия, жидкость охлаждается в трехсекционном радиаторе. После отвода тепла тремя вентиляторами, жидкость попадает в резервуар. Из резервуара на помпу.
__ ___Контур = Р-3х:

• Резервуар: EK-RES X3 250;
• Помпа: EK-XTOP Revo D5 PWM - (incl. pump);
• Радиатор: TFC X-changer Monsta Lite Radiator 420/360 – Black + 3 x 140 x 140 x 25 мм + EK-CoolStream RAD XTC + 2 х 140 x 140 x 25 мм.

Хладагент поступает через помпу в ватерблок CPU, из него в ватерблок MB, затем на Fullcover. После блока полного покрытия, жидкость охлаждается в трехсекционном радиаторе. После отвода тепла тремя вентиляторами, жидкость попадается в резервуар и на помпу.




Вполне ожидаемое, что наиболее низкие температуры CPU получаются при использовании отдельного контура с трехсекционным радиатором. Если же в этот же контур добавляется еще видеокарта, то при минимальной скорости вращения вентиляторов система уже не справляется. Добавление дополнительного радиатора дает ощутимый эффект.




Очевидно, что только односекционного радиатора для видеокарты не хватает и даже система с общим контуром и одним радиатором показывает лучшую эффективность. Удвоение площади радиатора значительно снижает температуру, а наиболее благоприятные условия для видеокарты получаются при использовании единого контура с двумя радиаторами.

• CPU(0) - Температура процессора с точностью до одной десятой.
• MB - Температура на материнской плате.
• SB - Температура южного моста, его накрывает ватерблок и им охлаждается.
• NB - Температура северного моста, так же охлаждается с помощью ватерблока, как и южный мост.
• RPM - кол-во оборотов в минуту вентиляторов Floston Red Impeller 140 PML 140x140x25 мм, установленные на радиаторы СЖО.
• T1 - температура воздуха, перед радиатором.
• T2- температура воздуха, на выходе после радиатора.
• GPU -Температура графического процессора
• VRM T1 - Температура силовой цепи питания.
• VRM T2 - Температура подсистемы питания памяти.

Для укрощения пыла Radeon R9 290X сооружать отдельный контур для её охлаждения с односекционным радиатором, когда имеется контур с трехсекционником, не имеет смысла как с точки зрения эффективности, так и с экономической, учитывая окружающую температуру в 30 градусов и дополнительные расходы на помпу с резервуаром. Куда целесообразнее будет подключить в общий контур дополнительный теплосъемник после ватерблока CPU(MB) и перед поступлением жидкости на блок полного покрытия видеокарты, выиграв от 5 до 10 градусов. Правда, в результате снижение температур GPU, отразилось на CPU их увеличением от 3 до 6 градусов в зависимости от режима работы 140 мм вентиляторов, установленных на TFC X-changer Monsta Lite и EK-CoolStream RAD XTC (140).
Использование в контуре только одного TFC X-changer Monsta Lite для охлаждения CPU, MB, NB, SB, GPU, VRM, как показало тестирование вполне достаточно, если обороты вентиляторов не ниже 1000 оборотов в минуту.
Заключение
Возникает вопрос в целесообразности использования дополнительных радиаторов в общем или двух независимых контуров. Как показывает практика камнем преткновения служит окружающая температура в помещение, которая будет сдерживать возможности радиатора(ов) даже с высокими оборотами используемых на нем вентиляторов, для отвода тепловыделения. Не стоит забывать, что за комфортом следуют расходы, которые предстоят для приобретения дополнительных компонентов СЖО. Если вы хотите получить чуть более высокую эффективность и снизить уровень шума, который вас не устраивает и готовы к тратам, то это ваш личный выбор. В материале наглядно продемонстрирована зависимость температур как от способа подключения в один общий или раздельный контур одно- и двухсекционных радиаторов, так и от их использования.


Константин Р.